[发明专利]一种连续碳纤维增强聚苯硫醚复合材料

说明书

一种连续碳纤维增强聚苯硫醚复合材料，包括如下重量份数的物质：连续碳纤维5‑65份、聚苯硫醚树脂30‑95份，界面改性剂0.3‑10份，加工改性剂0.3‑1份。本发明制备的复合材料利用碳纤维处理工艺和界面改性剂有效改善了连续碳纤维与聚苯硫醚树脂之间的界面结合性能，制备得到了高强度、耐热的连续碳纤维/聚苯硫醚复合材料，在航天、军工、交通车辆、体育用品行业应用前景优良。

技术领域

本发明属于碳纤维聚苯硫醚复合材料领域，具体地说是一种连续碳纤维增强聚苯硫醚复合材料。

背景技术

碳纤维增强聚苯硫醚材料，目前通常采用对聚苯硫醚树脂进行改性或对碳纤维表面上浆处理等方法来增强碳纤维与聚苯硫醚的界面结合强度。

文献《ImprovementofMechanicalPropertiesofPolyphenyleneSulfide/CarbonFiberCompositesModifiedbyAminatedReinforcement》，HRui，KZhang，...MaterialsScienceForum(2015)，采用不同质量分数的氨化聚苯硫醚对碳纤维增强聚苯硫醚复合材料进行改性，含7wt％PPS-NH2的PPS/CF复合材料的的拉伸强度提高了12.5％。

塑料工业,2013(01)，P100，报道了通过耐高温性的环氧树脂引入CF增强的PPS复合材料的界面中改善界面,提高CF增强聚苯硫醚复合材料性能。

然而，上述现有方法通过对碳纤维进行处理，虽然在一定程度上提高了CF/聚苯硫醚复合材料的力学性能，但碳纤维表面惰性太强，普通改性剂与其反应的活性很低；同时，聚苯硫醚也是极性较弱的材料，端基反应活性低。所以，其报道的碳纤维聚苯硫醚增强材料强度提升仍然不尽人意，不能满足军工航天领域对材料高强度的特殊要求，需要进一步改进。

发明内容

本发明提供一种连续碳纤维增强聚苯硫醚复合材料，用以解决现有技术中的缺陷。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种连续碳纤维增强聚苯硫醚复合材料，包括如下重量份数的物质：连续碳纤维5-65份、聚苯硫醚树脂30-95份，界面改性剂0.3-10份，加工改性剂0.3-1份。

如上所述的一种连续碳纤维增强聚苯硫醚复合材料，所述的聚苯硫醚树脂为带有大量羧基端基的线性宽分子量分布的聚苯硫醚树脂。

如上所述的一种连续碳纤维增强聚苯硫醚复合材料，所述的聚苯硫醚树脂为末端基含有巯基或羧基的下列结构的聚苯硫醚树脂。

如上所述的一种连续碳纤维增强聚苯硫醚复合材料，所述的聚苯硫醚树脂在树脂合成反应后期经过乙酸处理，从而使苯硫醚树脂带有带有大量羧基端基。

如上所述的一种连续碳纤维增强聚苯硫醚复合材料，所述的界面改性剂为带有NCO异氰酸酯基化合物。

如上所述的一种连续碳纤维增强聚苯硫醚复合材料，所述的界面改性剂为TDI和MDI其中的任意一种。

如上所述的一种连续碳纤维增强聚苯硫醚复合材料，所述的MDI，二苯基甲烷二异氰酸酯，有4,4-MDI，2,4-MDI，2,2-MDI异构体，以及改性MDI，MDI低聚物等。

如上所述的一种连续碳纤维增强聚苯硫醚复合材料，所述的TDI，甲苯二异氰酸酯，有2,4-TDI，2,6-TDI异构体。

如上所述的一种连续碳纤维增强聚苯硫醚复合材料，其制备方法包括如下步骤：

步骤一：连续碳纤维经等离子体处理，牵引至混流板；

步骤二：聚苯硫醚树脂、界面改性剂、加工助剂混合均匀，通过喂料设备进入挤出机熔融混合，引入混流板；